A adaptação à luz não previne anomalias retinianas precoces em ratos diabéticos

Scientific Reports volume 6, Artigo número: 21075 (2016) Citar este artigo

1602 Acessos

12 citações

2 Altmétrico

Detalhes das métricas

A etiologia da retinopatia diabética (RD), a principal causa de cegueira no mundo desenvolvido, permanece controversa. Uma hipótese sustenta que a hipóxia retiniana, exacerbada pelo alto consumo de O2 dos fotorreceptores em bastonete no escuro, é a principal causa da RD. Com base nesta previsão, investigamos se as anormalidades retinianas precoces em ratos diabéticos induzidos por estreptozotocina são aliviadas pela prevenção da adaptação dos bastonetes ao escuro. Ratos diabéticos e seus irmãos de ninhada não diabéticos foram alojados em um fotociclo de luz fraca de 12:12 horas (30 lux durante o dia e 3 lux à noite). A progressão das anormalidades retinianas precoces em ratos diabéticos foi avaliada monitorando a onda b do ERG e os potenciais oscilatórios, a gliose reativa das células de Müller e a morte das células neuronais, conforme avaliado pela coloração TUNEL e pela espessura da retina às 6 e 12 semanas após a indução do diabetes. A manutenção de animais diabéticos numa luz de adaptação fraca não retardou a progressão destas alterações neuronais e gliais quando comparado com ratos diabéticos mantidos num fotociclo claro-escuro padrão de 12:12 horas (30 lux durante o dia e 0 lux à noite). Nossos resultados indicam que as anormalidades neuronais e gliais nos estágios iniciais do diabetes não são exacerbadas pelo consumo de O2 dos fotorreceptores de bastonete no escuro.

A retinopatia diabética (RD) é uma complicação grave da diabetes tipo 1 e tipo 2 e uma das principais causas de deficiência visual e cegueira1. Com a actual epidemia de diabetes tipo 2, a RD tornar-se-á um problema de saúde ainda mais grave nas próximas décadas.

Os passos iniciais que levam à RD não foram totalmente elucidados. Uma hipótese da etiologia da RD sustenta que o comprometimento do fluxo sanguíneo nos estágios iniciais da doença resulta em hipóxia retinal. Embora as evidências de hipóxia na RD sejam controversas, alguns estudos apoiam a hipótese. Em experimentos psicofísicos em pacientes diabéticos, a redução da sensibilidade ao contraste e a redução da percepção da visão de cores são restauradas quando os pacientes respiram 100% de O22,3. Em modelos animais de diabetes, a marcação com pimonidazol4, a expressão do fator 15 induzível por hipóxia e os perfis intrarretinianos de PO2 em gatos diabéticos há 6 anos6 indicam hipóxia retiniana.

GB Arden sugeriu que a alta demanda metabólica dos fotorreceptores no escuro exacerbará a hipóxia retiniana e pode ser a principal causa da RD7. Ele propôs que impedir a adaptação dos fotorreceptores em bastonete ao escuro, o que reduzirá significativamente sua demanda metabólica, pode diminuir a hipóxia e retardar a progressão da RD. Em apoio a esta hipótese, Arden descobriu em ensaios preliminares em pacientes diabéticos que a exposição à luz durante a noite para evitar a adaptação dos bastonetes ao escuro resulta na melhoria da função visual e na regressão do edema macular em pacientes diabéticos8,9.

A retinopatia diabética tem sido tradicionalmente vista como uma doença da vasculatura retiniana. No entanto, há fortes evidências de que a disfunção neuronal e glial precede lesões vasculares evidentes e desempenha um papel no desenvolvimento da RD10. Tanto em pacientes como em modelos animais de diabetes há perda de neurônios retinianos no início da progressão da doença11. A disfunção neuronal se reflete em alterações no eletrorretinograma (ERG)12,13. Além disso, em resposta à hipóxia retiniana, as células de Müller (as principais células gliais da retina) são ativadas e regulam positivamente fatores pró-angiogênicos e de permeabilidade vascular, como o fator de crescimento endotelial vascular (VEGF)10,14, o que pode contribuir para o desenvolvimento de sintomas clínicos. da retinopatia.

Nós agora avaliamos se a prevenção da adaptação ao escuro reduz as alterações neuronais e gliais precoces na retina diabética em um modelo de rato com diabetes tipo 1. Descobrimos que prevenir a adaptação ao escuro mantendo ratos diabéticos com pouca luz durante a noite não retarda a progressão de anormalidades retinianas precoces, conforme avaliado por alterações no ERG, gliose reativa de células de Müller e morte de células neuronais, avaliadas por coloração TUNEL e espessura da retina.